JP2624617B2 - 抵抗溶接機の制御装置、抵抗溶接機用加圧シリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスポット溶接機等の抵抗
溶接機の溶接ガンを作動させるための抵抗溶接機の制御
装置、及び抵抗溶接機用加圧シリンダに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、スポット溶接機等の抵抗溶接機
は、溶接ガンに設けられた一対の電極チップにより、ワ
ークの溶接部分を適当な加圧力で挟持した状態で電流を
流し溶接部分を圧接するようになっている。そして、電
極チップの加圧動作は、圧縮空気により作動される加圧
シリンダにより行われるようになっている。この種の加
圧シリンダを用いた抵抗溶接機の加圧力制御装置が特公
平５−２０１８８号公報に開示されている。

【０００３】図６に示すように、溶接ガン４１の電極チ
ップ４１ａは加圧シリンダ４２にて作動する。その加圧
シリンダ４２は圧縮空気供給源４３と圧縮空気給排通路
４４を介して連通する。そして、その圧縮空気給排通路
４４には電磁方向切換弁４５が設けられ、この電磁方向
切換弁４５と加圧シリンダ４２の間には加圧シリンダ４
２への圧縮空気の供給を制御する圧力制御手段４６が設
けられている。そして、この圧力制御手段４６により加
圧シリンダ４２に供給される圧縮空気の圧力が調節され
るようになっている。

【０００４】この圧力制御手段４６は、圧縮空気給排通
路４４に接続されたパイロット操作減圧弁４７と、電磁
方向切換弁４５の二次側から分岐する圧力伝播通路４８
に相互に並列に接続された３個の圧力設定弁４９，５
０，５１、これらのそれぞれに接続された電磁弁５２，
５３，５４及び、一次側が各電磁弁５２，５３，５４
に、又、二次側がパイロット操作減圧弁４７に接続され
たシャトル弁５５とにより構成される。そして、３個の
圧力設定弁４９，５０，５１はそれぞれ各種の設定圧力
に予め調節され、溶接位置に応じて電気信号により何れ
かの電磁弁５２，５３，５４が選択的に作動されるよう
になっている。この結果、選択された設定圧力がシャト
ル弁５５を経てパイロット操作減圧弁４７に伝達され
る。そして、圧縮空気供給源４３から電磁方向切換弁４
５を経て供給される圧縮空気はパイロット操作減圧弁４
７により設定圧力に減圧されて加圧シリンダ４２に供給
され、電極チップ４１ａが所定の加圧力でワークＷを挟
持するようになっている。

【０００５】この制御装置においては、電磁方向切換弁
４５は加圧シリンダ４２のヘッド側ピストン室４２ａ及
びロッド側ピストン室４２ｂに接続されている。そし
て、ロッド５６を伸長する場合は、パイロット操作減圧
弁４７を介してヘッド側ピストン室４２ａに圧縮空気が
供給され、ロッド５６を復帰する場合はロッド側ピスト
ン室４２ｂに圧縮空気が供給されるようになっている。
そして、加圧シリンダ４２の作動時には、図７に示すよ
うに、ロッド５６はワークＷの各溶接位置毎に加圧シリ
ンダ４２のストローク開始位置から加圧位置までの全ス
トローク区間を往復動するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、溶接ガン４
１がワークＷの各溶接位置に停止する度に、ロッド５６
が全ストローク区間を往復動するため、その往復動に要
する時間がワークＷの溶接に要するタクトタイムの大き
な部分を占めてしまうという問題があった。

【０００７】また、加圧シリンダの全行程を行うのに必
要なエア消費量が多い加圧シリンダを用いた場合、エア
供給量を増やさずに溶接工程のタイムタクトの短縮を図
ることは困難である。従って、必要推力を得るにあたっ
てエア消費量が少なく、省エネ効果の高い加圧シリンダ
に対する要望があった。本発明は上記問題点を解決する
ためになされたものであって、その目的は溶接位置毎の
電極チップの復動を必要最小限とすることにより、溶接
のタクトタイムを短縮することのできる抵抗溶接機の制
御装置を提供することにある。また、本発明の別の目的
は、圧縮空気の消費量が少なくても必要推力が確実に得
られるため、抵抗溶接機への使用に好適な抵抗溶接機用
加圧シリンダを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、ワークの溶接位置を加圧
した状態で抵抗溶接を行う溶接ガンの電極チップを支持
するロッドを、そのロッドのストローク開始位置から加
圧開始位置までを第１のピストンにより作動し、その加
圧開始位置から加圧位置までを第２のピストンにより作
動させるようにした加圧シリンダと、圧縮空気を給排
し、前記第１のピストンを前記ストローク開始位置と加
圧開始位置との間で往復動させる電磁方向切換弁と、圧
縮空気を給排し、前記第２のピストンを加圧開始位置か
ら加圧位置まで往動させ、所定の加圧力で前記電極チッ
プをワークに加圧させる圧力制御手段とからなる抵抗溶
接機の制御装置において、ワークの各溶接位置において
次の溶接位置に移動する際に、同電極チップがワークに
干渉しない位置でロッドを復動停止させる復動停止位置
データを記憶する記憶手段と、前記加圧シリンダのロッ
ドのストローク位置を検出してその検出値を出力する位
置検出手段と、加圧シリンダに設けられかつロッドをロ
ックすることにより同ロッドの作動を停止させるブレー
キ機構を備えるブレーキ室、及びブレーキ室に供給され
る圧縮空気の給排を行うブレーキ制御用切換弁からなる
ブレーキ手段と、前記記憶手段が記憶する復動停止位置
データに基づき、前記位置検出手段が出力した検出値に
従って、前記ブレーキ手段及び前記電磁方向切換弁を制
御する停止制御手段とを備えたことをその要旨とする。

【０００９】又、請求項２に記載の発明は、請求項１に
おいて、前記第２のピストンを前記第１のピストンより
も大径とし、前記ロッドに前記第１のピストンを固設す
るとともに両者のいずれかに被係合部を形成し、かつそ
の被係合部に対して加圧開始位置から加圧位置までの間
にて係合する係合部を前記第２のピストンに設け、前記
加圧開始位置から加圧位置までの間にて前記第２のピス
トンと前記ロッド及び第１のピストンとを連結して一体
移動させることとした。

【００１０】又、請求項３に記載の発明は、ワークの溶
接位置を加圧した状態で抵抗溶接を行う溶接ガンの電極
チップを支持するロッドを、そのロッドのストローク開
始位置から加圧開始位置までを第１のピストンにより作
動し、その加圧開始位置から加圧位置までを第２のピス
トンにより作動させるようにした抵抗溶接機用加圧シリ
ンダにおいて、前記第２のピストンを前記第１のピスト
ンよりも大径とし、前記ロッドに前記第１のピストンを
固設するとともに両者のいずれかに被係合部を形成し、
かつその被係合部に対して加圧開始位置から加圧位置ま
での間にて係合する係合部を前記第２のピストンに設
け、前記加圧開始位置から加圧位置までの間にて前記第
２のピストンと前記ロッド及び第１のピストンとを連結
して一体移動させることを特徴とする抵抗溶接機用加圧
シリンダをその要旨とする。

【００１１】

【作用】従って、請求項１に記載の発明によれば、停止
制御手段は溶接ガンがワークの溶接位置に相対する位置
に来た時に電磁方向制御弁を作動する。電磁方向制御弁
が作動すると、加圧シリンダの第１のピストンが作動し
て、ロッドをストローク開始位置から加圧開始位置まで
往動させる。ロッドが加圧開始位置まで往動すると、今
度はロッドは第２のピストンにより作動される。この第
２のピストンは圧力制御手段により作動され、ロッドを
加圧開始位置から加圧位置まで往動させる。その結果、
電極チップが所定の加圧力でワークを加圧する。

【００１２】溶接が終了すると、圧力制御手段はピスト
ンを戻り方向に作動してロッドを加圧開始位置まで復動
させる。停止制御手段は、復動停止位置データに基づい
て、次の溶接位置に相対する位置に溶接ガンが移動する
際、電磁方向切換弁及びブレーキ手段を介して、電極チ
ップがワークに干渉しない位置にロッドを保持する。な
お、ブレーキ手段を構成するブレーキ制御用切換弁が作
動すると、ブレーキ室に圧縮空気が給排されることによ
り、ブレーキ機構がロッドをロックまたは非ロック状態
にすることで、ロッドの作動が停止又は解除される。そ
の結果、ロッドが前記の所定位置において確実に停止保
持される。ゆえに、例えば溶接ガンが次の溶接位置に移
動するときに振動を受けたとしても、電極チップが位置
ずれしてワークに干渉するようなことがない。 請求項２
に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に
加えて、次のような作用を奏する。即ち、この構成であ
ると、ロッドがストローク開始位置から加圧開始位置ま
での間を往動または復動する際、係合部は被係合部に対
して係合しない。従って、第１のピストン及びロッドと
第２のピストンとは非連結状態となり、第１のピストン
及びロッドのみが一体移動する。ロッドが加圧開始位置
から加圧位置までの間を往動または復動する際、係合部
は被係合部に対して係合する。従って、第１のピストン
及びロッドと第２のピストンとは連結状態となり、三者
が一体移動する。つまり、前者の場合には相対的に小径
である第１のピストンのみに加わる推力によりロッドが
駆動されるのに対し、後者の場合には大小２つのピスト
ンに加わる推力によりロッドが駆動される。それゆえ、
圧縮空気の消費量が少なくても必要推力を確実に得るこ
とができ、しかもストローク時間もそれに付随して短縮
する。

【００１３】又、請求項３に記載の発明によれば、ロッ
ドがストローク開始位置から加圧開始位置までの間を往
動または復動する際、係合部は被係合部に対して係合し
ない。従って、第１のピストン及びロッドと第２のピス
トンとは非連結状態となり、第１のピストン及びロッド
のみが一体移動する。ロッドが加圧開始位置から加圧位
置までの間を往動または復動する際、係合部は被係合部
に対して係合する。従って、第１のピストン及びロッド
と第２のピストンとは連結状態となり、三者が一体移動
する。つまり、前者の場合には相対的に小径である第１
のピストンのみに加わる推力によりロッドが駆動される
のに対し、後者の場合には大小２つのピストンに加わる
推力によりロッドが駆動される。それゆえ、圧縮空気の
消費量が少なくても必要推力を確実に得ることができ、
しかもストローク時間もそれに付随して短縮する。従っ
て、上記のような抵抗溶接機への使用に好適な抵抗溶接
機用加圧シリンダとすることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
５に従って説明する。図１に示すように、溶接ガン１の
一対の電極チップ１ａの一方は加圧シリンダ２側に取着
されている。図２に示すように、この加圧シリンダ２の
シリンダ本体３はストロークチューブ４、ストロークチ
ューブ４よりも直径の大きな加圧チューブ５及び制御チ
ューブ６とにより形成されている。

【００１５】ストロークチューブ４内には第１のピスト
ンとしてのピストン７が軸線方向に摺動可能に配設さ
れ、このピストン７によりヘッド側ピストン室８（図３
参照）及びロッド側ピストン室９が形成されている。
尚、図２で示すピストン７がヘッド側で移動停止してい
る位置をストローク開始位置とする。ヘッド側ピストン
室８にはシリンダ本体３外部と連絡するポート４ａが設
けられている。ピストン７には加圧チューブ５側に向か
ってロッド１０が固設されている。このロッド１０のピ
ストン７側端部には断面半丸形状の溝１０ａが環状に形
成されている。

【００１６】加圧チューブ５内のストロークチューブ４
側には加圧シリンダ２の中心側に張り出したリブ５ａが
形成され、このリブ５ａの中心側端部からは該円筒形状
のガイド部１１がストロークチューブ４側に延びるよう
に形成されている。このガイド部１１のストロークチュ
ーブ４側の端部内周側にはテーパ状のガイド面１１ａが
形成されている。又、加圧チューブ５のストロークチュ
ーブ４側にはシリンダ本体３外部とロッド側ピストン室
９とを連絡するポート５ｂが設けられている。

【００１７】加圧チューブ５内にはピストン７よりも大
径の第２のピストンとしての加圧用ピストン１２が軸線
方向に摺動可能に配設され、この加圧用ピストン１２に
より加圧ピストン室１３（図３参照）及び退避ピストン
室１４が形成される。又、この加圧用ピストン１２は前
記ロッド１０に摺動可能に外嵌されている。 この加圧用
ピストン１２のストロークチューブ４側には該円筒形状
に形成されるとともに、端部が半径方向に開くように弾
性変形可能な連結部１５が軸線方向に延びて設けられて
いる。この連結部１５の端部内周側にはロッド１０の溝
１０ａに係合可能な係合部１５ａが設けられており、こ
の係合部１５ａは溝１０ａに係合していない状態では連
結部１５の変形によりロッド１０の外周面に当接するよ
うになっている。そして、ロッド１０が移動して溝１０
ａが係合部１５ａに相対する位置に来ると、連結部１５
が係合部１５ａが溝１０ａに係合するようになってい
る。尚、この係合部１５ａがロッド１０の溝１０ａに係
合する位置をロッド１０の加圧開始位置とする。

【００１８】前記加圧ピストン室１３とシリンダ本体３
外部との間にはポート５ｃが設けられている。又、前記
退避ピストン室１４にはコイルバネ１６がロッド１０に
挿通されて設けられており、このコイルバネ１６により
加圧用ピストン１２がストロークチューブ４側端部に押
圧保持されている。

【００１９】制御チューブ６の内部にはブレーキ手段と
してのブレーキ室１７が設けられている。そして、この
ブレーキ室１７に圧縮空気が供給されていない場合は、
ロッド１０の作動が停止されるようになっている。さら
に、制御チューブ６内には、ロッド１０のストローク位
置を検出するための位置検出手段としてのエンコーダ１
８が設けられている。

【００２０】図１に示すように、加圧シリンダ２のヘッ
ド側ピストン室８及びロッド側ピストン室９には流路１
９を介して５ポート３ポジションの電磁方向切換弁２０
が接続され、この切換弁２０には圧縮空気供給源２１が
接続されている。切換弁２０は両ピストン室８，９に圧
縮空気を供給する切換位置２０ａと、ヘッド側ピストン
室８に圧縮空気を供給してロッド側ピストン室９の圧縮
空気を排出する切換位置２０ｂ及びロッド側ピストン室
９に圧縮空気を供給してヘッド側ピストン室８の圧縮空
気を排出する切換位置２０ｃとの３位置に切り換え可能
に構成されている。そして、この切換弁２０の切換動作
により、圧縮空気供給源２１から加圧シリンダ２の両ピ
ストン室８，９に圧縮空気が選択的に供給されてピスト
ン７が駆動されることにより、ロッド１０がストローク
開始位置と加圧開始位置との間をストロークするように
なっている。

【００２１】又、加圧シリンダ２の加圧ピストン室１３
には流路２２を介して比例制御電磁弁２３が接続され、
この比例制御電磁弁２３には前記圧縮空気供給源２１が
接続されている。そして、この制御弁２３の動作によ
り、無段階に圧力調節された圧縮空気が圧縮空気供給源
２１から加圧ピストン室１３に供給されて加圧用ピスト
ン１２が駆動される。そして、ロッド１０が伸長して電
極チップ１ａがワークに押圧されるようになっている。
尚、電極チップ１ａがワークに当接し押圧されるロッド
１０のストローク位置を加圧位置とする。

【００２２】又、ブレーキ室１７には流路２４を介して
ブレーキ制御用電磁弁２５が接続され、このブレーキ制
御用電磁弁２５には圧縮空気供給源２１が接続されてい
る。ブレーキ制御用電磁弁２５はブレーキ室１７の圧縮
空気を排出する切換位置２５ａと、ブレーキ室１７に圧
縮空気を供給する切換位置２５ｂとの２位置に切り換え
可能に構成されている。そして、切換位置２５ａがセッ
トされてブレーキ室１７の圧縮空気が排出されると、ブ
レーキ室１７のブレーキ機構によりロッド１０をロック
しロッド１０の作動を停止させるようになっている。

【００２３】本実施例の抵抗溶接機の溶接ガン１は、図
５に示すように、ロボット等によりワークＷに対して矢
印方向に平行移動されながらワークＷの各溶接位置Ｐ１
〜Ｐ７を溶接するようになっている。そして、各溶接位
置Ｐ１〜Ｐ７において、加圧シリンダ２が作動して電極
チップ１ａがワークＷに押圧されるようになっている。

【００２４】次に、本発明の電気的構成について説明す
る。エンコーダ１８は圧力制御手段としての制御部２６
に接続されており、ロッド１０のストローク位置を検出
してその検出値を制御部２６に出力する。

【００２５】制御部２６は、図４に示すように、制御手
段としての中央処理装置（同ＣＰＵ）２８、読み出し専
用のメモリ（以下ＲＯＭという）２９及び記憶手段とし
ての読み出し及び書き替え可能なメモリ（同ＲＡＭ）３
０とにより構成されている。

【００２６】ＲＯＭ２９にはＣＰＵ２８を作動させるた
めの制御プログラムが記憶されている。そして、ＣＰＵ
２８は制御プログラムに基づいてワークＷの各溶接位置
Ｐ１〜Ｐ７に対する溶接ガン１の移動・停止、ロッド１
０の作動・停止、各溶接位置における電極チップ１ａの
加圧時間、溶接時間及び各溶接位置間の溶接ガン１の移
動速度を制御するようになっている。

【００２７】ＲＡＭ３０にはロッド１０の復動停止位置
データが記憶される。復動停止位置データは各溶接位置
Ｐ１〜Ｐ７における溶接の終了後にロッド１０が戻って
停止するデータである。この復動停止位置データはワー
クＷの各溶接位置Ｐ１〜Ｐ７における溶接の終了後、溶
接ガン１が移動する際に、電極チップ１ａがワークＷに
干渉しない位置が設定されている。すなわち、図５に示
すようなワークＷの溶接工程において、溶接ガン１が溶
接位置Ｐ１，Ｐ２又は溶接位置Ｐ４，Ｐ５を溶接する場
合は、ロッド１０の復動停止位置データは加圧開始位置
に設定される。又、溶接位置Ｐ３又は溶接位置Ｐ６にお
いては、復動停止位置データはワークＷの各凸部Ｍの高
さに応じて電極チップ１ａがその凸部Ｍに干渉しない位
置に設定される。

【００２８】前記ＣＰＵ２８は復動停止位置データに基
づいて方向切換電磁弁２０及びブレーキ制御用電磁弁２
５を作動するようになっている。すなわち、図５に示す
ように、溶接ガン１がワークＷの溶接位置Ｐ１〜Ｐ７を
移動して溶接する際に、各溶接位置Ｐ１〜Ｐ７において
溶接が終了するとロッド１０は各溶接位置Ｐ１〜Ｐ７に
対応して設定された復動停止位置データにより指定され
るストローク位置に戻るようになっている。そして、溶
接ガン１はロッド１０がそのストローク位置に保持され
た状態で次の溶接位置Ｐ１〜Ｐ７に移動するようになっ
ている。

【００２９】さらに、ＲＡＭ３０にはエンコーダ１８の
検出値に基づくロッド１０の位置、比例制御電磁弁２３
の作動時間及び溶接時間が記憶される。そして、ＣＰＵ
２８はエンコーダ１８の検出値に基づいて方向切換弁２
０、比例制御電磁弁２３及びブレーキ制御用電磁弁２５
の作動を行うようになっている。又、ＣＰＵ２８は比例
制御弁２３の作動を作動時間に基づいて制御する。そし
て、比例制御弁２３が作動中に溶接が行われるようにな
っている。

【００３０】又、ＲＡＭ３０にはロッド１０の加圧力デ
ータが記憶される。加圧力データは各溶接位置Ｐ１〜Ｐ
７をロッド１０が加圧するときの電極チップ１ａがワー
クＷに与える加圧力のデータである。この加圧力データ
はワークＷの各溶接位置Ｐ１〜Ｐ７の板厚及び材質等に
よる溶接条件の変化に対して電極チップ１ａが与える加
圧力が最適になるように各溶接位置Ｐ１〜Ｐ７毎に設定
されている。

【００３１】前記ＣＰＵ２８は加圧力データに基づいて
比例制御電磁弁２３を作動するようになっている。すな
わち、各溶接位置Ｐ１〜Ｐ７において溶接を行う際に、
電極チップ１ａは各溶接位置Ｐ１〜Ｐ７に対応して設定
された加圧力データにより指定される加圧力でワークＷ
に加圧されるようになっている。

【００３２】電磁方向切換弁２０及びブレーキ制御用電
磁弁２５のソレノイドＳ１，Ｓ２はそれぞれ駆動部２７
ａ，２７ｂを介して制御部２６に接続されている。比例
制御電磁弁２３の可変式アクチュエータＡは加圧制御手
段としての駆動部２７ｃを介して制御部２６に接続され
ている。

【００３３】以上のように構成された抵抗溶接機の制御
装置の作用を説明する。ワークＷの溶接を行う場合は、
先ず、制御部２６にそのワークＷに応じたロッド１０の
上動停止位置データ及び加圧力データが入力される。Ｃ
ＰＵ２８は入力した上動停止位置データ及び加圧力デー
タをＲＡＭ３０に記憶する。図５に示すように、溶接ガ
ン１がロボット等によりワークＷの最初の溶接位置Ｐ１
に相対する位置に配置されると、ＣＰＵ２８はＲＡＭ３
０からこの溶接位置Ｐ１に対するロッド１０の上動停止
位置データ及び加圧力データを読み出す。そして、ＣＰ
Ｕ２８はソレノイドＳ１を作動して電磁方向切換弁２０
を切換位置２０ｂにセットする。この結果、加圧シリン
ダ２のヘッド側ピストン室８には圧縮空気供給源２１か
ら圧縮空気が供給され、ピストン７はロッド側ピストン
室９側に移動し、ロッド１０がワークＷ側に伸長する。
この際、ロッド１０は連結部１５の係合部１５ａがロッ
ド１０の外周面に当接して摺動する状態で移動する。ロ
ッド１０がストローク開始位置から加圧開始位置までス
トロークすると、係合部１５ａがロッド１０の溝１０ａ
に係合するため、加圧用ピストン１２がロッド１０に連
結される。同時に、ＣＰＵ２８はエンコーダ１８の検出
値によりロッド１０が加圧開始位置に達したと判断し
て、ソレノイドＳ１を駆動して電磁方向切換弁２０を切
換位置２０ａにセットし、ピストン７の作動を停止す
る。

【００３４】次に、ＣＰＵ２８はこの溶接位置Ｐ１に対
応する加圧力データに基づいて比例制御電磁弁２３のア
クチュエータＡを作動して、加圧力データに応じた圧力
の圧縮空気を加圧用シリンダ１２の加圧ピストン室１３
に供給する。この結果、加圧用ピストン１２はロッド１
０をさらに伸長させる方向に移動させる。ロッド１０が
加圧位置に達すると、電極チップ１ａはワークＷを加圧
力データに等しい加圧力で加圧する。そして、ワークＷ
が加圧される間に溶接が行われる。このアクチュエータ
Ａの作動及び溶接は所定の時間で行われる。

【００３５】溶接が終了すると比例制御電磁弁２３のア
クチュエータＡが作動されて、圧縮空気が排出される。
この結果、加圧用ピストン１２はコイルバネ１６により
押圧されるため、ロッド１０が加圧開始位置に戻って電
極チップ１ａがワークＷに当接しない位置に退避する。
同時に、ＣＰＵ２８はエンコーダ１８の検出値によりロ
ッド１０が加圧開始位置に達したと判断して、ソレノイ
ドＳ２を作動してブレーキ制御電磁弁２５を切換位置２
５ａにセットしてブレーキ室１７への圧縮空気の供給を
停止する。この結果、ロッド１０は加圧開始位置で停止
保持される。

【００３６】この状態で溶接ガン１の移動が行われ、電
極チップ１ａは次の溶接位置Ｐ２に相対する位置に移動
する。次の溶接位置Ｐ２において、ＣＰＵ２８はソレノ
イドＳ２を作動してブレーキ制御電磁弁２５を切換位置
２５ｂにセットし、ブレーキ室１７への圧縮空気の供給
を行ってロッド１０を停止解除する。同時に、ＣＰＵ２
８は再び溶接位置Ｐ２の加圧力データに基づいて比例制
御電磁弁２３のアクチュエータＡを作動し、加圧力デー
タに応じた圧力の圧縮空気を加圧ピストン室１３に供給
する。この結果、加圧用ピストン１２がロッド１０を伸
長して電極チップ１ａが所定の加圧力でワークＷに加圧
され、この状態で溶接が行われる。同様にして溶接位置
Ｐ３の溶接が行われる。

【００３７】溶接位置Ｐ３の溶接が終了すると、ＣＰＵ
２８はアクチュエータＡを作動し比例制御電磁弁２３を
作動して加圧ピストン室１３内の圧縮空気が排出する。
この結果、加圧用ピストン１２がコイルバネ１６により
戻されてロッド１０が前記と同様に加圧開始位置まで戻
る。さらに、ソレノイドＳ１が作動されて電磁方向切換
弁２０が切換位置２０ｃにセットされる。この結果、ロ
ッド側ピストン室９に圧縮空気が供給されて、ロッド１
０は加圧開始位置からストローク開始位置に向かって移
動しようとする。この際、連結部１５がガイド部１１か
ら外れて内側に保持されなくなっているため、ロッド１
０の移動に伴って係合部１５ａがロッド１０の溝１０ａ
から外側に逃げる。この結果、加圧用ピストン１２とロ
ッド１０との連結が解除され、ロッド１０はさらにスト
ローク開始位置側に移動することが可能になる。

【００３８】エンコーダ１８の検出値により、ＣＰＵ２
８がロッド１０が上動停止位置データにより指定される
位置に達したと判断すると、ソレノイドＳ２が作動され
てブレーキ制御電磁弁２５が切換位置２５ａにセットさ
れてブレーキ室１７への圧縮空気の供給が停止される。
この結果、ロッド１０の移動がその位置で停止保持され
る。同時に、ソレノイドＳ１が作動されて方向切換制御
弁２０が切換位置２０ａがセットされる。この状態で溶
接ガン１の移動が行われるため、電極チップ１ａがワー
クＷの凸部Ｍに干渉することなく移動する。

【００３９】溶接ガン１が次の溶接位置Ｐ４に相対する
位置に移動すると、ソレノイドＳ１が作動されて方向切
換制御弁２０が切換位置２０ｂがセットされ、ヘッド側
ピストン室８に圧縮空気が供給される。同時に、ブレー
キ制御用電磁弁２５のソレノイドＳ２が作動されて切換
位置２５ｂセットされ、ブレーキ室１７に圧縮空気が供
給される。この結果、ロッド１０は再び伸長して加圧開
始位置に達する。ロッド１０が加圧開始位置まで移動す
ると、再び係合部１５ａがロッド１０の溝１０ａに係合
して加圧用ピストン１２がロッド１０に連結する。同時
に、電磁方向切換弁２０が切換位置２０ａにセットされ
て、ピストン７の作動が停止する。又、ＣＰＵ２８は加
圧力データに基づいて比例制御電磁弁２３のアクチュエ
ータＡを作動して、加圧力データに応じた圧力の圧縮空
気を加圧ピストン室１３に供給する。この結果、加圧用
ピストン１２はロッド１０に連結した状態でロッド１０
を伸長させる方向に移動する。そして、電極チップ１ａ
はワークＷに加圧力データに等しい加圧力で加圧され、
この状態で溶接が行われる。

【００４０】次に、溶接位置Ｐ２，Ｐ３のときと同様に
して、溶接位置Ｐ５，Ｐ６の溶接が行われる。溶接位置
Ｐ６の溶接が終了すると、溶接位置Ｐ３の終了時と同様
にして、ロッド１０は上動停止位置データにより指定さ
れたワークＷの凸部Ｍに電極１ａが干渉しないストロー
ク位置に保持される。そして、溶接ガン１が移動して溶
接位置Ｐ７に相対する位置に来ると、溶接位置Ｐ４のと
きと同様にして再びロッド１０は加圧位置に移動されて
溶接が行われる。

【００４１】溶接位置Ｐ７の溶接が終了してワークＷの
全溶接位置Ｐ１〜Ｐ７の溶接が終了すると、比例制御電
磁弁２３のアクチュエータＡが作動されて加圧ピストン
室１３の圧縮空気が排出され、加圧用ピストン１２が戻
ってロッド１０が加圧開始位置に復帰する。ついで、電
磁方向切換弁２０のソレノイドＳ１が作動されて切換位
置２０ｃがセットされる。この結果、ロッド側ピストン
室９に圧縮空気が供給されてロッド１０はストローク開
始位置迄戻る。そして、ソレノイドＳ２が作動されてブ
レーキ制御用電磁弁２５が切換位置２５ａにセットさ
れ、ブレーキ室１７の圧縮空気が排出されロッド１０が
停止保持される。こうして、ワークＷの溶接が終了する
と、次のワークＷが供給されるとともに溶接ガン１が初
期の位置に移動する。そして、抵抗溶接機は以上の溶接
作業を繰り返し実行する。

【００４２】以上詳述したように、本実施例の抵抗溶接
機の制御装置によれば、溶接ガン１の電極チップ１ａを
作動する加圧シリンダ２のロッド１０がストローク開始
位置から加圧開始位置までは電磁方向切換弁２０により
作動されるピストン７により駆動される。そして、加圧
開始位置から加圧位置までは比例制御電磁弁２３により
作動される加圧用ピストン１２により駆動される。この
制御部２６のＣＰＵ２８はＲＡＭ３０に記憶されるワー
クＷの加圧力データに基づいて比例制御電磁弁２３を作
動して、電極チップ１ａを加圧力データに等しい加圧力
でワークＷに加圧する。

【００４３】溶接が終了するとＣＰＵ２８は比例制御電
磁弁２３を作動してロッド１０を加圧開始位置まで戻
す。さらに、ＣＰＵ２８は上動停止位置データに基づい
て、ロッド１０を加圧開始位置に保持するか、又は、方
向切換電磁弁２０を作動してロッド１０を上動停止位置
データにより設定されるストローク位置に戻す。そし
て、そのストローク位置でブレーキ室１７を作動してロ
ッド１０を停止保持する。このロッド１０のストローク
位置はエンコーダ１８により検出される。この上動停止
位置データにより設定されるストローク位置は、溶接ガ
ン１の移動に際して電極チップ１ａがワークＷに干渉し
ない位置となっている。そして、溶接ガン１が次の溶接
位置に相対する位置に移動すると、ＣＰＵ２８は再び電
磁方向切換弁２０及び比例制御電磁弁２３を作動してロ
ッド１０を伸長させて電極チップ１ａを加圧力データに
より設定される加圧力でワークＷに加圧する。

【００４４】この結果、溶接の度にロッド１０が加圧位
置からストローク開始位置まで戻らず、電極チップ１ａ
がワークＷとの干渉をさけることができる位置に保持さ
れた状態で溶接ガン１の移動が行われる。従って、溶接
の度にロッド１０が全ストローク区間ストロークされて
ストローク開始位置に戻されることなく、ワークＷとの
干渉を避けることができるストローク位置に退避させら
れるだけであるため、一つのワークＷの溶接に要するタ
クトタイムが短縮される。

【００４５】又、比例制御電磁弁２３により加圧力を無
段階に設定することができるため、ワークＷの溶接位置
Ｐ１〜Ｐ７に応じて最適な加圧力を得ることができる。
又、ブレーキ室１７とブレーキ用制御電磁弁２５によ
り、圧縮空気供給源２１を利用してロッド１０のブレー
キ制御を行うことができる。

【００４６】又、ロッド１０の加圧位置を検出して経時
的に比較することにより、電極チップ１ａの磨耗を管理
することができる。又、加圧シリンダ２において、ロッ
ド１０はストローク開始位置から加圧開始位置までは小
径のピストン７により駆動され、加圧開始位置から加圧
位置までは主として大径の加圧ピストン１２により駆動
される。従って、圧縮空気の消費量が低減されるととも
に、ロッド１０のストローク時間が短縮される。さら
に、大径の加圧用ピストン１２のストローク速度が比較
的小さくなるため、電極チップ１ａの衝突によるワーク
Ｗの損傷、電極チップ１ａのへたり及び騒音が防止でき
る。このように、圧縮空気の消費量が少なくても必要推
力が確実に得られる加圧シリンダ２であると、抵抗溶接
機への使用に極めて好適なものとなる。 又、ブレーキ制
御用切換弁２５が作動すると、ブレーキ室１７に圧縮空
気が給排されることによりブレーキ機構がロッド１０を
ロックまたは非ロック状態にし、もってロッド１０の作
動が停止又は解除されるようになっている。その結果、
ロッド１０が加圧開始位置等の所定位置において確実に
停止保持される。ゆえに、例えば溶接ガン１が次の溶接
位置に移動するときに仮に振動を受けたとしても、電極
チップ１ａが位置ずれしてワークＷに干渉するようなこ
とがない。このため、電極チップ１ａの衝突によるワー
クＷの損傷、電極チップ１ａのへたり及び騒音の防止を
確実に達成することができる。

【００４７】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のよ
うに構成することもできる。 （１） 上記実施例では、圧力制御手段を比例制御電磁
弁２３と、加圧力データを記憶するＲＡＭ３０及び加圧
力データに基づいて比例制御電磁弁２３を制御するＣＰ
Ｕ２８等から構成した。これを、パイロット操作減圧弁
と、このパイロット装置減圧弁にパイロット圧を供給す
る比例制御電磁弁及び前記ＲＡＭ３０とＣＰＵ２８等と
により構成してもよい。

【００４８】（２） 上記実施例では、ブレーキ手段を
ブレーキ室１７とこのブレーキ室１７を作動するブレー
キ制御用電磁弁２５とから構成したが、他の電磁ブレー
キ等のブレーキ手段としてもよい。

【００４９】（３） 電極チップ１ａをワークＷに加圧
するにあたって、ピストン７を駆動させる圧縮空気の供
給を停止して加圧用ピストン１２のみを駆動させてロッ
ド１０を伸長させたが、ピストン７も同時に駆動するよ
うに制御してもよい。

【００５０】（４） 加圧チューブ５の退避ピストン室
１４には圧縮空気を供給せず、コイルバネ１６の作用に
より加圧用ピストン１２を復動させるように構成した。
これを、比例制御電弁２３を２ポジションのものとし
て、退避ピストン室１４に圧縮空気を給排するように構
成し、加圧用ピストン１２の復動を圧縮空気の給排によ
り行うように構成してもよい。この構成によれば、ロッ
ド１０の復動をより速く行うことができるため、いっそ
うタクトタイムを短縮することができる。

【００５１】（５） 加圧シリンダ２を偏平タイプとす
ることにより、幅方向の専有スペースを小さくすること
ができる。又、作業の経過に伴って生じるロッド１０の
回動をなくすることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、溶接位置毎の電極チップの復動を必要最小
限とすることにより、溶接のタクトタイムを短縮するこ
とができるとともに、電極チップのワークに対する干渉
・衝突が確実に防止されることで、ワークの損傷、電極
チップのへたり及び騒音を確実に防止することができる
という優れた効果を奏する。請求項２に記載の発明によ
れば、上記の効果に加え、圧縮空気の消費量が少なくて
も必要推力が確実に得られるため、よりいっそう確実に
溶接のタクトタイムを短縮することができるという優れ
た効果を奏する。 請求項３に記載の発明によれば、圧縮
空気の消費量が少なくても必要推力が確実に得られるた
め、抵抗溶接機への使用に好適な抵抗溶接機用加圧シリ
ンダを提供することができるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例としての抵抗溶接
機の制御装置を示す概略ブロック図である。

【図２】ロッドが加圧用ピストンに連結していない状態
を示す加圧ピストンの縦断面図である。

【図３】同じく、ロッドが加圧用ピストンに連結した状
態を示す加圧ピストンの縦断面図である。

【図４】電気的構成を示すブロック図である。

【図５】ワークの溶接工程を示す説明図である。

【図６】従来例の抵抗溶接機の制御装置を示すブロック
図である。

【図７】同じく、ワークの溶接工程を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…溶接ガン、１ａ…電極チップ、２…加圧シリンダ、
７…第１のピストンとしてのピストン、１０…ロッド、
１２…第２のピストンとしての加圧用ピストン、１７…
ブレーキ室、１８…位置検出手段としてのエンコーダ、
２０…電磁方向切換弁、２１…圧縮空気供給源、２３…
比例制御電磁弁、２５…ブレーキ制御用電磁弁、２７ｂ
…停止制御手段としての駆動部、２７ｃ…加圧制御手段
としての駆動部、２８…停止制御手段及び加圧制御手段
としてのＣＰＵ、２９…停止制御手段及び加圧制御手段
としてのＲＯＭ、３０…記憶手段としてのＲＡＭ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク（Ｗ）の溶接位置を加圧した状態
   で抵抗溶接を行う溶接ガン（１）の電極チップ（１ａ）
   を支持するロッド（１０）を、そのロッド（１０）のス
   トローク開始位置から加圧開始位置までを第１のピスト
   ン（７）により作動し、その加圧開始位置から加圧位置
   までを第２のピストン（１２）により作動させるように
   した加圧シリンダ（２）と、 圧縮空気を給排し、前記第１のピストン（７）を前記ス
   トローク開始位置と加圧開始位置との間で往復動させる
   電磁方向切換弁（２０）と、 圧縮空気を給排し、前記第２のピストン（１２）を加圧
   開始位置から加圧位置まで往動させ、所定の加圧力で前
   記電極チップ（１ａ）をワーク（Ｗ）に加圧させる圧力
   制御手段（２３，２６，２７ｃ）とからなる抵抗溶接機
   の制御装置において、 ワーク（Ｗ）の各溶接位置において次の溶接位置に移動
   する際に、同電極チップ（１ａ）がワーク（Ｗ）に干渉
   しない位置でロッド（１０）を復動停止させる復動停止
   位置データを記憶する記憶手段（３０）と、 前記加圧シリンダ（２）のロッド（１０）のストローク
   位置を検出してその検出値を出力する位置検出手段（１
   ８）と、加圧シリンダ（２）に設けられかつロッド（１０）をロ
   ックすることにより同ロッド（１０）の作動を停止させ
   るブレーキ機構を備えるブレーキ室（１７）、及びブレ
   ーキ室（１７）に供給される圧縮空気の給排を行うブレ
   ーキ制御用切換弁（２５）からなるブレーキ手段（１
   ７，２５）と、 前記記憶手段（３０）が記憶する復動停止位置データに
   基づき、前記位置検出手段（１８）が出力した検出値に
   従って、前記ブレーキ手段（１７，２５）及び前記電磁
   方向切換弁（２０）を制御する停止制御手段（２７ｂ，
   ２８，２９）とを備えたことを特徴とする抵抗溶接機の
   制御装置。
2. 【請求項２】 前記第２のピストン（１２）を前記第１
   のピストン（７）よりも大径とし、前記ロッド（１０）
   に前記第１のピストン（７）を固設するとともに両者
   （７，１０）のいずれかに被係合部（１０ａ）を形成
   し、かつその被係合部（１０ａ）に対して加圧開始位置
   から加圧位置までの間にて係合する係合部 （１５ａ）を
   前記第２のピストン（１２）に設け、前記加圧開始位置
   から加圧位置までの間にて前記第２のピストン（１２）
   と前記ロッド（１０）及び第１のピストン（７）とを連
   結して一体移動させることを特徴とする請求項１に記載
   の抵抗溶接機の制御装置。
3. 【請求項３】 ワーク（Ｗ）の溶接位置を加圧した状態
   で抵抗溶接を行う溶接ガン（１）の電極チップ（１ａ）
   を支持するロッド（１０）を、そのロッド（１０）のス
   トローク開始位置から加圧開始位置までを第１のピスト
   ン（７）により作動し、その加圧開始位置から加圧位置
   までを第２のピストン（１２）により作動させるように
   した抵抗溶接機用加圧シリンダ（２）において、 前記第２のピストン（１２）を前記第１のピストン（１
   ０）よりも大径とし、前記ロッド（１０）に前記第１の
   ピストン（７）を固設するとともに両者（７，１０）の
   いずれかに被係合部（１０ａ）を形成し、かつその被係
   合部（１０ａ）に対して加圧開始位置から加圧位置まで
   の間にて係合する係合部（１５ａ）を前記第２のピスト
   ン（１２）に設け、前記加圧開始位置から加圧位置まで
   の間にて前記第２のピストン（１２）と前記ロッド（１
   ０）及び第１のピストン（７）とを連結して一体移動さ
   せることを特徴とする抵抗溶接機用加圧シリンダ。